傾轉(zhuǎn)四旋翼無人機(jī)垂直起降階段控制系統(tǒng)研究.pdf

1、傾轉(zhuǎn)四旋翼無人機(jī)是融合無人直升機(jī)和無人固定翼飛機(jī)特點(diǎn)的新型無人機(jī),它兼具有可垂直起降、載重量大以及巡航速度高等優(yōu)點(diǎn),是極具發(fā)展?jié)摿Φ男滦蜔o人機(jī)種。
　　本文重點(diǎn)對(duì)傾轉(zhuǎn)四旋翼無人機(jī)垂直起降階段的控制系統(tǒng)進(jìn)行了研究。首先確立了無人機(jī)垂直起降階段的姿態(tài)和位置控制方案,采用經(jīng)典力學(xué)理論對(duì)無人機(jī)進(jìn)行了受力與力矩分析,建立了無人機(jī)垂直起降階段的模型。并通過實(shí)體仿真與實(shí)驗(yàn)的方法確定了模型參數(shù)。
　　其次,建立了傾轉(zhuǎn)四旋翼無人機(jī)各個(gè)控制回路

2、的結(jié)構(gòu)框圖,然后用經(jīng)典控制理論對(duì)無人機(jī)控制律進(jìn)行了設(shè)計(jì),包括三個(gè)姿態(tài)角回路與三個(gè)位置回路。通過仿真分析,驗(yàn)證了控制律的設(shè)計(jì)滿足系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求。
　　再次,設(shè)計(jì)了傾轉(zhuǎn)四旋翼無人機(jī)控制系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)、接口電路以及供電方案,對(duì)無人機(jī)系統(tǒng)的低功耗設(shè)計(jì)和電磁兼容設(shè)計(jì)進(jìn)行了分析并給出了解決方案。在搭建好硬件平臺(tái)后,在Keil編譯器下對(duì)ADuCRF101微控制器進(jìn)行編程,通過MEMS慣性元件和輔助傳感器的反饋構(gòu)建了閉環(huán)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了無人機(jī)位置和姿態(tài)